EP0507724B1 - Aufblasbarer intravaskulärer Blutoxygenator - Google Patents

Aufblasbarer intravaskulärer Blutoxygenator Download PDF

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EP0507724B1
EP0507724B1 EP92630003A EP92630003A EP0507724B1 EP 0507724 B1 EP0507724 B1 EP 0507724B1 EP 92630003 A EP92630003 A EP 92630003A EP 92630003 A EP92630003 A EP 92630003A EP 0507724 B1 EP0507724 B1 EP 0507724B1
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EP
European Patent Office
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gas
oxygenator
balloon
fibers
lumen
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EP92630003A
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EP0507724A1 (de
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Brack G. Hattler
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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    • A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • A61M1/1678—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes intracorporal
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61M1/1698—Blood oxygenators with or without heat-exchangers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
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    • A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • A61M1/26—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes and internal elements which are moving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S128/00—Surgery
    • Y10S128/03—Heart-lung

Definitions

  • the present invention relates to an oxygenator according to the precharacterizing portion of claim 1.
  • the invention relates generally to the field of oxygenators used to increase the oxygen level in a patient's blood. More particularly, the present invention involves a percutaneous oxygenator that can be positioned within a patient's body (e.g. in the inferior vena cava, superior vena cava, the right atrium of the heart, or any combination thereof) and then repeatedly inflated and deflated to minimize streaming of the blood flow around the oxygenator, and thereby maximize the cross-diffusion of oxygen and carbon dioxide.
  • a percutaneous oxygenator that can be positioned within a patient's body (e.g. in the inferior vena cava, superior vena cava, the right atrium of the heart, or any combination thereof) and then repeatedly inflated and deflated to minimize streaming of the blood flow around the oxygenator, and thereby maximize the cross-diffusion of oxygen and carbon dioxide.
  • blood oxygenators are well known in the art.
  • an external oxygenator commonly known as a heart-lung machine
  • oxygenator uses a gas-permeable membrane. Blood flows along one side of the membrane, and oxygen is supplied to the other side of the membrane. Given a sufficient pressure gradient between the oxygen supply and the blood, the oxygen will diffuse through the membrane and into the blood. In addition, carbon dioxide will tend to diffuse from the blood through the membrane.
  • a smaller, implantable oxygenator may be sufficient to adequately supplement the patient's cardiopulmonary function by marginally increasing the oxygen content of the patient's blood.
  • patients suffering from emphysema, pneumonia, congestive heart failure, or other chronic lung disease often have blood oxygen partial pressures of approximately 5320 Pa (40 torr.)
  • a relatively small increase of 10% to 20% is generally sufficient to adequately maintain the patient. This is a particularly desirable alternative in that it avoids the need to intubate the patient in such cases.
  • temporary use of this type of oxygenator is sufficient in many cases to tide the patient over an acute respiratory insult. Placing such patients on a conventional respirator is often the beginning of a progressive downhill spiral by damaging the patient's pulmonary tree and thereby causing greater dependence on the respirator.
  • the effective rate of diffusion in percutaneous oxygenators can be limited in some instances by the problem of "streaming" or "channeling", in which the blood stream establishes relatively stable patterns of flow around and through the oxygenator. Portions of the oxygenator are exposed to a relatively high velocity, turbulent flow of blood. These conditions tend to increase cross-diffusion of oxygen and carbon dioxide. However, other portions of the oxygenator are exposed to a low velocity, laminar flow of blood which reduces diffusion of gases. Those portions of the oxygenator immediately adjacent to the regions of high blood flow may continue to experience high rates of diffusion, but the remaining portions of the oxygenator tend to have relatively low diffusion rates. Thus, the overall diffusion rate of the oxygenator can be substantially diminished by streaming.
  • Bodell demonstrates the general concept of using gas-permeable fibers to boost the oxygen level of blood.
  • Figures 6 and 10 show two variations of this device intended for use inside the body of the patient.
  • a tubular casing serves as a shunt either from the pulmonary artery to the left atrium of the heart ( Figure 6), or more generally between an artery and a vein ( Figure 10).
  • a multitude of parallel-connected capillary tubes are used to oxygenate and/or purify the blood circulating through the casing.
  • FIGS 3 - 5 of the Mortensen patent show a transvenous oxygenator made of a plurality of small diameter gas-permeable tubes 32 connected to headers 34 and 36 at each end.
  • the specific device disclosed by Mortensen has a significant disadvantage in that two incisions are required. The insertion process is also rather complex.
  • Taheri discloses a transvenous oxygenator having a single membrane 16 through which oxygen diffuses.
  • the membrane is disposed within a sheath 18 and both are supported by a flexible wire 20.
  • Berry, et al. disclose an in vivo extrapulmonary blood gas exchange device having a bundle of elongated gas permeable tubes 12 bound at each end and enclosed within a respective air-tight proximal and distal chambers 28 and 30.
  • a dual lumen tube is situated relative to the gas-permeable tubes such that an outer lumen terminates within the proximal chamber 28 and an inner lumen terminates within the distal chamber 30.
  • the Hattler patents disclose several embodiments of percutaneous oxygenators.
  • oxygen is circulated through a plurality of hollow, gas-permeable fibers forming loops inserted through a single incision into a blood vessel.
  • the fiber loops are bisected and placed in fluid communication with a mixing chamber within a tip at the distal end of the device.
  • Tanishita, et al. disclose an extracorporeal oxygenator (FIGS. 1A and 1B) in which diffusion of gases was enhanced by application of pulsatile flow superimposed on a steady mean flow. Flow pulsation is introduced in the oxygenator chamber by directly vibrating its bottom plate.
  • the oxygenator of the present invention is defined in the characterizing portion of claim 1.
  • the percutaneous oxygenator has an inflatable balloon suitable for insertion into a blood vessel.
  • Oxygen is circulated through a number of gas-permeable passageways (such as hollow gas-permeable fibers) adjacent to the balloon surface to permit diffusion of oxygen and carbon dioxide between the blood vessel and the passageways.
  • a pump is used to alternately expand and contract the balloon. This causes movement of the passageways within the blood vessel to minimize streaming of the blood flow around the oxygenator, maximizes turbulence in the blood stream, and therefore maximizes cross-diffusion of gases between the oxygenator and the patient's bloodstream.
  • An external connector has lumens that supply a flow of oxygen to the passageways, exhaust gas from the passageways, and allow inflation and deflation of the balloon by the pump.
  • a primary object of the present invention is to provide an oxygenator that minimizes the problem of streaming or channeling that has heretofore limited the effective rate of diffusion of gases in oxygenators.
  • Another object of the present invention is to provide an oxygenator that can be easily implanted into a patient through a single incision to effectively boost the oxygen level and to remove carbon dioxide from the patient's blood.
  • FIG. 1 a side cross-sectional view of the oxygenator 10 of the present invention is shown.
  • the major components are an inflatable balloon 20 and a number of gas passageways 14 which substantially surround the balloon 20.
  • these gas passageways are a multitude of hollow gas-permeable fibers or tubules.
  • the fibers 14 are formed into loops, as shown in FIGS. 1 - 3, that substantially surround and cover the exterior surface of balloon 20
  • the gas-permeable walls of the fibers 14 provide a large total surface area for diffusion of oxygen into the blood stream, and diffusion of carbon dioxide out of the blood stream.
  • Any of a variety of flexible, hollow, gas-permeable fibers currently available an the market, such as polypropylene fibers, are suitable for this purpose.
  • the polypropylene fibers should be coated with silicone rubber and bonded with a non-thrombogenic component.
  • the balloon 20 and fiber loops 14 of the device are implanted in the venous system of the patient through a single small incision.
  • the device 10 can be implanted through the right interior jugular vein into the superior vena cava of a patient.
  • the balloon 20 and fiber loops 14 are fully inserted through the incision up to the level of the connector 12. Insertion of the balloon 20 and fiber loops 14 can be aided by using a conventional introducer similar to the type presently employed to insert a cardiac pacemaker.
  • the connector 12 provides separate lumens to supply and exhaust the fiber loops 14 and for inflation of the balloon 20.
  • An external pump 21 is connected to the balloon inflation lumen 22 of the connector 12 and can be used to repeatedly inflate and deflate the balloon 20 at a predetermined frequency.
  • a frequency of approximately one cycle per second has been experimentally demonstrated to provide satisfactory results in minimizing streaming and maintaining a turbulent flow of blood adjacent to the oxygenator. Any gas or fluid can be pumped into and released from the balloon for this purpose.
  • helium offers the advantages of having very low viscosity and density for ease of pumping, and is quickly dissolved in the bloodstream in the event helium bubbles leak from the device.
  • FIGS. 1 and 2 provide cross-sectional views of the oxygenator 10 with the balloon 20 fully inflated. In comparison, FIGS. 4 and 5 show the same oxygenator with the balloon 20 deflated.
  • a supply of oxygen-containing gas is connected to the second lumen 15 of the connector 12.
  • the oxygen flows through second lumen 15 into the fiber loops 14.
  • Oxygen flows along the interior passageways of the fibers 14 and diffuses outward through the gas-permeable walls of the fibers into the surrounding blood stream.
  • Carbon dioxide also diffuses inward from the blood stream through these gas-permeable walls into the interior of the fibers.
  • Carbon dioxide and any remaining oxygen in the fibers are vented to the atmosphere at the distal ends of the fibers through a third lumen 16 in the connector 12.
  • Negative pressurization can be applied by means of a suction pump 19 connected to the third lumen 16 to enhance gas flow through the fiber loops.
  • the present invention can also be used to administer anesthetic gases or other medications directly into the patient's blood system.
  • anesthetic gases or other medications directly into the patient's blood system.
  • a mixture of oxygen and anesthetic gases flow through the fiber loops of the device and diffuse into the patient's blood stream.
  • FIGS. 6, 7, and 8 show an alternative embodiment of the oxygenator in which a hollow tip member 100 has been added at the distal end of the balloon 20.
  • a central oxygen supply tube 70 extends through the connector 12 and the balloon 20 to the interior of the tip member 100.
  • Each of the fiber loops is bisected at its distal point into two arms 14a and 14b. The resulting ends of the fibers are sealed in fluid communication with the internal cavity of the tip 100.
  • the tip member 100 can be molded from plastic or rubber around the ends of the fibers to prevent the escape of gases at the junction between the fiber ends and the tip member 100.
  • the tip can also be shaped with a tapered contour to ease insertion of the device through an incision.
  • oxygen-containing gases flow from an external supply through the oxygen supply tube 70, into the internal cavity of the tip member 100, through both arms 14a and 14b of the fibers, and are then exhausted through the exhaust lumen 16 in the connector 12, as previously described.
  • the oxygen supply tube 70 and the balloon inflation lumen 22 can be formed as concentric tubes as shown in FIGS. 6 and 8.
  • a cross-sectional view of the upper portion of the balloon 20 and the oxygen supply tube 70 is provided in FIG. 7.
  • the oxygen supply tube 70 also acts as a structural support for the tip member 100 and fiber loops 14, and provides a degree of rigidity to aid initial insertion of the device into the blood vessel.
  • FIG. 9 discloses another alternative embodiment in which the fibers 14 have been replaced by a single gas-permeable membrane 90 surrounding the inflation balloon 20.
  • the resulting structure is essentially a balloon within a balloon.
  • oxygen-containing gas is supplied through the oxygen supply tube 70 to the tip member 100.
  • the oxygen then flows from the tip member 100 back toward the connector 12 through the annular space between the inflation balloon 20 and the outer gas-permeable membrane 90.
  • Cross-diffusion of oxygen and carbon dioxide occurs across the gas-permeable membrane between the annular space and the patient's bloodstream, as previously discussed.
  • Repeated inflation and deflation of the inflation balloon 20 causes corresponding movements in the gas-permeable membrane 90 to minimize streaming.
  • the gas-permeable membrane 90 can be tacked to the exterior surface of the inflation balloon 20 along a number of longitudinal lines to define a plurality of gas passageways extending from the tip member 100 to the connector 12.
  • FIG. 10 shows yet another alternative embodiment of the present invention in which a second inflation balloon 25 has been added adjacent to the first inflation balloon 20.
  • This second balloon 25 has a separate lumen 27 extending through the connector 12 to permit separate inflation and deflation of the second balloon 25 independent of the first balloon 20.
  • the balloons 20 and 25 will typically be inflated asynchronously (i.e., out of phase with one another) so that resulting turbulence in the patient's bloodstream is maximized.
  • the oxygenator 10 includes an inflatable balloon 20 intended for at least partial insertion through a single incision in the patient into a blood vessel.
  • the exterior surface of the balloon 20 permits selective expansion and contraction of the balloon by introducing gas into and removing gas from the balloon, respectively.
  • An external connector 12 extending through the incision has a first lumen 22 to permit inflation and deflation of the balloon 20, a second lumen 15 to deliver a supply of oxygen-containing gas to the oxygenator, and a third lumen 16 to exhaust gas from the oxygenator.
  • a balloon inflation pump 21 is connected to the first connector lumen 22 to alternately expand and contract the balloon 20 with a gas such as helium.
  • the balloon inflation pump 21 can be employed to repeatedly inflate and deflate the balloon 20 at a predetermined frequency.
  • a tip member 100 is supported by an elongated support member 110 extending from the connector 12.
  • Each fiber 14a of a first group of hollow, gas permeable fibers has a first end that receives a flow of gas through the second connector lumen 15 and a second end connected to the interior cavity of the tip member 100, which receives the flow of gas from the first group of fibers.
  • Each fiber 14b of a second group of hollow, gas permeable fibers has a first end to receive the flow of gas from the tip member 100 and a second end which exhausts the flow of gas through the third connector lumen 16.
  • a suction pump 19 connected to the third connector lumen 16 can be used to exhaust gas from the second group of fibers 14b at negative pressure.
  • the first and second groups of fibers 14a and 14b substantially surround the inflation balloon 20.
  • at least a portion of the fibers 14a and 14b are secured to the exterior surface of the balloon 20.
  • the oxygenator can also include one or more additional inflatable balloons that are repeatedly inflated and deflated asynchronously with the first balloon.

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Claims (32)

  1. Oxygenator (10) zum Einführen in ein Blutgefäß, wobei der Oxygenator (10) wenigstens einen Gasdurchgang (14) aufweist, der eine gasdurchlässige Wand hat, die dafür ausgebildet ist, die Diffusion von Gasen zwischen dem Blutgefäß und dem Gasdurchgang (14) zu gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß er aufweist:
    einen aufpumpbaren Ballon (20), der dafür ausgebildet ist, wenigstens teilweise in das Blutgefäß eingeführt zu werden, wobei der Ballon (20) eine äußere Oberfläche und eine Öffnung hat, um eine selektive Expansion und Kontraktion des Ballons (20) durch Einleiten von Gas in den bzw. Ableiten von Gas aus dem Ballon (20) zu gestatten;
    wobei der wenigstens eine Gasdurchgang (14) der äußeren Oberfläche des Ballons (20) benachbart ist, wodurch die Expansion und Kontraktion des Ballons (20) eine Bewegung von wenigstens einem Teil des Gasdurchganges (14) innerhalb des Blutgefäßes bewirken; und
    eine Pumpeinrichtung (21), die dafür ausgebildet ist, den Ballon (20) abwechselnd zum Expandieren und Kontraktieren zu bringen.
  2. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdurchgang (14) durch eine gasdurchlässige Oberfläche gebildet ist, welche wenigstens einen Teil des aufpumpbaren Ballons (20) im wesentlichen umschließt.
  3. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchgänge (14) mehrere hohle, gasdurchlässige Fasern (14) aufweisen.
  4. Oxygenator (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Fasern an der äußeren Oberfläche des Aufpumpballons (20) befestigt ist.
  5. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Verbindungseinrichtung (12) aufweist, die Hohlräume (15, 16, 22) hat, welche dafür ausgebildet sind, eine Gasströmung dem Gasdurchgang (14) zuzuführen, Gas aus dem Durchgang (14) abzuleiten und das Aufpumpen und Entleeren des Ballons (20) durch die Pumpeinrichtung (21) zu gestatten.
  6. Oxygenator (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (12) einen Hohlraum (15) zur Zufuhr einer Gasströmung zu dem Gasdurchgang (14) mit im wesentlichen Umgebungsdruck und eine Saugeinrichtung (19) zum Ableiten von Gas aus dem Gasdurchgang (14) mit Unterdruck aufweist.
  7. Oxygenator (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchgänge (14) aufweisen:
    ein Spitzenteil (100);
    eine Gasversorgungsröhre (15), die sich von der Verbindungseinrichtung (12) zu dem Spitzenteil (100) erstreckt und dafür ausgebildet ist, das Spitzenteil (100) mit Gas zu versorgen; und
    mehrere hohle, gasdurchlässige Fasern (14A, 14B), wobei jede Faser ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, eine Gasströmung aus dem Spitzenteil (100) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, die Gasströmung zu der Verbindungseinrichtung (12) abzuleiten, wobei die Fasern (14A, 14B) den Aufpumpballon (20) im wesentlichen umgeben.
  8. Oxygenator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gasversorgungsröhre (15) von der Verbindungseinrichtung (12) aus durch den Aufpumpballon (20) zu dem Spitzenteil (100) erstreckt.
  9. Oxygenator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchgänge aufweisen:
    eine erste Gruppe einer Anzahl von hohlen, gasdurchlässigen Fasern (14A), wobei jede Faser (14A) ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, eine Gasströmung aus der Verbindungseinrichtung (12) zu empfangen, und ein zweites Ende;
    ein Spitzenteil (100), das einen inneren Hohlraum hat, der dafür ausgebildet ist, die Gasströmung aus den zweiten Enden der ersten Gruppe von Fasern (14A) zu empfangen; und
    eine zweite Gruppe einer Anzahl von hohlen, gasdurchlässigen Fasern (14B), wobei jede Faser (14B) ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, die Gasströmung aus dem Spitzenteil (100) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, die Gasströmung zu der Verbindungseinrichtung (12) abzuleiten, wobei die erste und die zweite Gruppe von Fasern (14A, 14B) den Aufpumpballon (20) im wesentlichen umgeben.
  10. Oxygenator (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter ein Halteteil aufweist, das dafür ausgebildet ist, das Spitzenteil (100) in bezug auf die Verbindungseinrichtung (12) festzuhalten.
  11. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (21) den Ballon (20) mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufpumpt und entleert.
  12. Oxygenator (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz ungefähr ein Zyklus pro Sekunde beträgt.
  13. Oxygenator (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter wenigstens einen zusätzlichen Aufpumpballon (25) aufweist, der asynchron mit dem ersten Aufpumpballon (20) wiederholt aufgepumpt und entleert wird.
  14. Oxygenator nach Anspruch 1, wobei das Gas innerhalb des Ballons (20) Helium umfaßt.
  15. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxygenator (10) dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in das Blutgefäß zu erstrecken, und daß eine Vielzahl der Gasdurchgänge (14) vorgesehen ist, die dafür ausgebildet sind, eine Strömung von Sauerstoff enthaltendem Gas zu empfangen, um die Diffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen dem Blutgefäß und den Gasdurchgängen (14) zu gestatten und die Strömung von Gas abzuleiten, wobei die Fasern (14) wenigstens einen Teil der Ballonoberfläche im wesentlichen umgeben, so daß die Expansion und Kontraktion des Ballons (20) eine Bewegung von wenigstens einem Teil der Fasern (14) innerhalb des Blutgefäßes verursachen, und daß der Oxygenator (10) weiter einen externen Verbinder (12) aufweist, welcher dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in den Patienten zu erstrecken, wobei der Verbinder (12) einen ersten Hohlraum (22) hat, um das Aufpumpen und Entleeren des Ballons (20) durch die Pumpeinrichtung (21) zu gestatten, einen zweiten Hohlraum (15), um den Fasern (14) einen Strom von Sauerstoff enthaltendem Gas zuzuführen; und einen dritten Hohlraum (16) zum Ableiten von Gas aus den Fasern (14).
  16. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Fasern (14) an der äußeren Oberfläche des Aufpumpballons (20) befestigt ist.
  17. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede der hohlen Fasern (14) ein erstes Ende aufweist, das dafür ausgebildet ist, eine Gasströmung aus dem zweiten Hohlraum (15) des Verbinders (12) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, Gas in den dritten Hohlraum (16) des Verbinders (12) abzuleiten, wobei sich eine Schleife jeder Faser um einen Teil des Ballons (20) innerhalb des Blutgefäßes erstreckt.
  18. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter ein Halteteil aufweist, das sich von dem Verbinder (12) aus erstreckt und dafür ausgebildet ist, die Fasern (14) in bezug auf den Verbinder (12) festzuhalten.
  19. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (21) den Ballon mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufpumpt und entleert.
  20. Oxygenator (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter wenigstens einen zusätzlichen Aufpumpballon (25) aufweist, der asynchron mit dem ersten Aufpumpballon (20) wiederholt aufgepumpt und entleert wird.
  21. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Saugeinrichtung (19) aufweist, die an den dritten Hohlraum (16) des Verbinders (12) angeschlossen ist, um Gas aus den Fasern (14) mit Unterdruck abzuleiten.
  22. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxygenator (10) dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in einem Patienten in ein Blutgefäß zu erstrecken, wobei der Oxygenator (10) weiter einen externen Verbinder (12) aufweist, der dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in den Patienten zu erstrecken, wobei der Verbinder (12) einen Ballonhohlraum (22) hat, um das Aufpumpen und Entleeren des Ballons (20) zu gestatten, und einen Auslaßhohlraum (16), wobei die Pumpeinrichtung (21) mit dem Ballonhohlraum (22) des Verbinders (12) verbunden und dafür ausgebildet ist, den Ballon (20) abwechselnd zum Expandieren und Kontraktieren zu bringen; ein Spitzenteil (100), eine Gasversorgungsröhre (70), die sich durch den Verbinder (12) zu dem Spitzenteil (100) erstreckt und dafür ausgebildet ist, das Spitzenteil (100) mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas zu versorgen, und wobei eine Vielzahl der Gasdurchgänge (14) in Form von gasdurchlässigen Fasern vorgesehen ist, wobei jede Faser ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, einen Strom von Sauerstoff enthaltendem Gas aus dem Spitzenteil (100) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, Gas über den Auslaßhohlraum (16) des Verbinders (12) abzuleiten, wobei die Fasern dafür ausgebildet sind, die Diffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen den Blutgefäßen und den Fasern und gestatten, und wobei die Fasern wenigstens einen Teil der Ballonoberfläche im wesentlichen umgeben, so daß die Expansion und Kontraktion des Ballons (20) eine Bewegung von wenigstens einem Teil der Fasern innerhalb des Blutgefäßes verursacht.
  23. Oxygenator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (21) den Ballon (20) mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufpumpt und entleert.
  24. Oxygenator nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter wenigstens einen zusätzlichen Ballon (25) aufweist, der asynchron mit dem ersten Ballon (20) wiederholt aufgepumpt und entleert wird.
  25. Oxygenator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Fasern an der äußeren Oberfläche des Ballons (20) befestigt ist.
  26. Oxygenator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Saugeinrichtung (19) aufweist zum Ableiten von Gas aus dem Auslaßhohlraum (16) des Verbinders (12) mit Unterdruck.
  27. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxygenator (10) dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in einem Patienten in ein Blutgefäß zu erstrecken, und daß es eine Vielzahl der Gasdurchgänge (14) gibt, wobei der Oxygenator (10) weiter aufweist
    einen externen Verbinder (12), der dafür ausgebildet ist, durch einen einzelnen Schnitt in den Patienten eingeführt zu werden, wobei der Verbinder (12) einen ersten Hohlraum (22) hat, um das Aufpumpen und Entleeren des Ballons (20) zu gestatten, einen zweiten Hohlraum (15), der dafür ausgebildet ist, den Oxygenator (10) mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas zu versorgen, und einen dritten Hohlraum (16), der dafür ausgebildet ist, Gas aus dem Oxygenator (10) abzuleiten;
    wobei die Pumpeinrichtung (21) mit dem ersten Hohlraum (22) des Verbinders (10) verbunden und dafür ausgebildet ist, den Ballon (20) abwechselnd zum Expandieren und Kontraktieren zu bringen; eine erste Gruppe der Gasdurchgänge (14A), die die Form von hohlen, gasdurchlässigen Fasern (14A) haben, wobei jede Faser ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, einen Strom von Sauerstoff enthaltendem Gas aus dem zweiten Hohlraum (15) zu empfangen, und ein zweites Ende;
    ein Spitzenteil (100), das einen inneren Hohlraum hat, der dafür ausgebildet ist, den Gasstrom aus dem zweiten Ende der ersten Gruppe von Fasern (14A) zu empfangen;
    eine zweite Gruppe der Gasdurchgänge (14), die die Form von hohlen, gasdurchlässigen Fasern (14B) haben, wobei jede Faser ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, den Gasstrom aus dem Spitzenteil (100) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, den Gasstrom über den dritten Hohlraum (16) abzuleiten, wobei die erste und die zweite Gruppe von Fasern (14A, 14B) wenigstens einen Teil des Ballons (20) im wesentlichen umgeben.
  28. Oxygenator (10) nach Anspruch (27), dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (21) den Ballon (20) mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufpumpt und entleert.
  29. Oxygenator (10) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter wenigstens einen zusätzlichen aufpumpbaren Ballon (25) aufweist, der asynchron mit dem ersten Ballon (20) wiederholt aufgepumpt und entleert wird.
  30. Oxygenator nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter ein Halteteil (110) aufweist, das sich von dem Verbinder (12) aus erstreckt und dafür ausgebildet ist, das Spitzenteil (100) in bezug auf den Verbinder (12) festzuhalten.
  31. Oxygenator nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Fasern (14A, 14B) an der äußeren Oberfläche des Ballons (20) befestigt ist.
  32. Oxygenator nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Saugeinrichtung (19) aufweist, die mit dem dritten Verbinderhohlraum (16) operativ verbunden und dafür ausgebildet ist, Gas aus der zweiten Gruppe von Fasern (14B) mit Unterdruck abzuleiten.
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